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Elementos de máquinas (2010)

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Autor: Jesús Meneses
La asignatura de Elementos de Máquinas está articulada en tres partes: Neumática, hidráulica y resortes
Imagen Curso Elementos de Máquinas

JESÚS MENESES ALONSO

CRISTINA CASTEJÓN SISAMÓN

HIGINIO RUBIO ALONSO

Departamento de Ingeniería Mecánica
Universidad Carlos III de Madrid

Área: Ingeniería Mecánica

Tercer Curso
Titulación: Ingeniería Industrial

Septiembre de 2010

Imagen Cortesía de la UC3M

 

Horas de clase de teoría: 40 horas.
Horas de clase de laboratorio: 10 horas.
Tiempo total previsto de aprendizaje: 125 horas.

 

PRERREQUISITOS Y CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

Se precisan conocimientos básicos de mecánica, mecánica de fluidos y elasticidad y resistencia de materiales.

 

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA

La asignatura de Elementos de Máquinas está articulada en tres partes: Neumática, hidráulica y resortes.

 

La neumática industrial es la tecnología que emplea el aire comprimido para desarrollar trabajo mecánico. Se realiza un análisis de los diferentes componentes neumáticos clasificados en actuadores y motores neumáticos, como elementos que realizan trabajo mecánico, y en dispositivos de control y regulación que completan las máquinas y sistemas neumáticos. Se estudia el diseño de circuitos neumáticos mediante técnicas de diseño sistemático que permiten resolver problemas de gran complejidad.

 

En la parte de hidráulica, se estudia las aplicaciones industriales de los sistemas hidráulicos. Se establecen los campos de aplicación de la hidráulica, diferenciándola de las aplicaciones de la neumática, como tecnología que se emplea para transmisiones de gran potencia mecánica con un buen control de los accionamientos o actuadores. Se analiza en primer lugar los equipos hidráulicos desde el punto de vista de generación de la potencia, los elementos de acondicionamiento, las conducciones y depósitos, para a continuación estudiar los actuadores lineales, o cilindros, y las máquinas que consumen o generan la potencia hidráulica, motores y bombas respectivamente. Seguidamente se estudian los dispositivos de control o válvulas y por último el diseño de circuitos hidráulicos fundamentales que aportan la solución tecnológica de la mayor parte de los problemas técnicos que se pueden presentar.

 

En la última parte de la asignatura, se realiza el estudio de los resortes mecánicos utilizados en las máquinas con objeto de hacer fuerzas, proporcionar flexibilidad y almacenar o absorber energía. Tras unas breves consideraciones sobre las propiedades estructurales de los materiales, se estudian los diferentes tipos de resorte según su modo de trabajo: tracción/compresión, flexión y torsión, analizando en todos los casos sus tensiones máximas de trabajo y la rigidez característica. Se analizan los efectos de la curvatura en muelles helicoidales, la estabilidad, las frecuencias críticas, la composición, etc.

 

OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES

  • Adquirir nociones básicas de mecánica de fluidos y termodinámica que permiten comprender y aplicar las tecnologías neumática e hidráulica.
  • Conocer las características y elementos que integran una red de generación de aire comprimido completa, y ser capaz de calcular o seleccionar todos los componentes de una red de aire comprimido.
  • Conocer las principales características de los actuadores, motores neumáticos/hidráulicos y elementos de regulación, los criterios de diseño y selección de los mismos para su aplicación en la máquina neumática/hidráulica.
  • Conocer las diferentes técnicas sistemáticas de diseño de circuitos neumáticos/hidráulicos, en función de la complejidad del problema técnico a resolver.
  • Conocer los diferentes elementos utilizados en máquinas para hacer fuerzas, proporcionar flexibilidad y almacenar o absorber energía.
  • Diferenciar los tipos de resortes según su modo de trabajo.
  • Analizar en los resortes sus tensiones máximas de trabajo y su rigidez, con objeto de poder integrarlo en una máquina o sistema.

 

MATERIAL DOCENTE

El material docente de la asignatura se compone de las presentaciones, las colecciones de problemas y los guiones de las prácticas.

 

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN O TAREAS PRÁCTICAS

Resolución de ejercicios en clase, realización de prácticas de laboratorio (por grupos), y examen de la asignatura (individual).

 

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